Integrierte photonische Schalter für optische Hochgeschwindigkeitsnetze
Die optische Signalübertragung durch Glasfasernetze ist als technologische Grundlage für die Digitalisierung der Gesellschaft unverzichtbar. Neue Anwendungen vernetzter Systeme verbessern unsere Lebensqualität, stellen jedoch gleichzeitig hohe Anforderungen an die Netzinfrastrukturen. Dies betrifft insbesondere Energieeffizienz und Übertragungsbandbreiten. Ein limitierender Faktor dabei sind die in das Netz integrierten Schaltknoten, da hier oftmals optische in elektronische Signale umgewandelt werden müssen und umgekehrt. Neuartige integrierte photonische Schaltkreise (engl. „photonic integrated circuit“, kurz PIC) haben das Potenzial, diese Einschränkungen zu umgehen und so die Leistungsfähigkeit unserer Netze deutlich zu steigern.
Im Projekt „Integriertes Photonisches Switching (IPS)“ soll ein neuartiger PIC für das vollständig optische Schalten von Übertragungssignalen erforscht und demonstriert werden. Dazu möchte das Projektteam zunächst einen entsprechenden Schaltkreis auf Grundlage integrierter, verlustarmer Phasenmodulatoren entwerfen. In weiteren Schritten soll der Schaltkreis um eine elektronische Kontroll-einheit inklusive leistungsfähiger Software ergänzt werden. Der so entstandene PIC wird anschließend in einen Teststand für Telekommunikation integriert, um darin die praxisrelevanten Parameter wie die erreichbare Latenz oder die Energieeffizienz zu validieren.
Die angestrebten photonischen Schaltkreise können dazu beitragen, optische Netze leistungsfähiger zu gestalten und ihre Energieeffizienz steigern. Die Möglichkeit, solche Schlüsseltechnologien für Glasfasernetze in Deutschland herzustellen, stärkt zudem die technologische Souveränität im Bereich der optischen Datenübertragung.